يود المؤلف تكريس هذه الدراسة لمادة واحدة معروفة. المادة التي أعطت العالم مارلين مونرو والخيوط البيضاء والمطهرات وعوامل الرغوة وغراء الايبوكسي والكاشف لتحديد الدم ، وحتى استخدامها من قبل علماء الأحياء المائية لإنعاش المياه وتنظيف الحوض. نحن نتحدث عن بيروكسيد الهيدروجين ، بشكل أكثر دقة ، عن جانب واحد من استخدامه - عن حياته العسكرية.
لكن قبل الشروع في الجزء الرئيسي ، يود المؤلف توضيح نقطتين. الأول هو عنوان المقال. كان هناك العديد من الخيارات ، ولكن في النهاية تقرر استخدام عنوان إحدى المنشورات التي كتبها المهندس-النقيب من الرتبة الثانية L. شابيرو ، كأوضح ما يلبي ليس المحتوى فحسب ، بل أيضًا الظروف المصاحبة لإدخال بيروكسيد الهيدروجين في الممارسة العسكرية.
ثانيًا ، لماذا كان المؤلف مهتمًا بهذه المادة بالذات؟ أو بالأحرى ، ما الذي أثار اهتمامه بالضبط؟ ومن الغريب أن مصيرها المتناقض تمامًا في المجال العسكري. الشيء هو أن بيروكسيد الهيدروجين لديه مجموعة كاملة من الصفات التي ، على ما يبدو ، وعدته بمهنة عسكرية رائعة. ومن ناحية أخرى ، تبين أن كل هذه الصفات غير قابلة للتطبيق تمامًا لاستخدامها كإمداد عسكري. حسنًا ، لا يشبه وصفها بأنها غير صالحة للاستعمال تمامًا - بل على العكس من ذلك ، فقد تم استخدامها على نطاق واسع. لكن من ناحية أخرى ، لم يأتِ أي شيء غير عادي من هذه المحاولات: لا يمكن لبيروكسيد الهيدروجين أن يتباهى بسجل حافل مثل النترات أو الهيدروكربونات. اتضح أن اللوم يقع على كل شيء … ومع ذلك ، دعونا لا نتسرع. دعنا فقط نلقي نظرة على بعض اللحظات الأكثر إثارة وإثارة للاهتمام في التاريخ العسكري للبيروكسيد ، وسوف يستخلص كل من القراء استنتاجاتهم الخاصة. وبما أن كل قصة لها بدايتها الخاصة ، فسوف نتعرف على ظروف ولادة بطل القصة.
إفتتاح البروفيسور تينار …
كان خارج النافذة يومًا صافًا وباردًا من ديسمبر في عام 1818. ملأت القاعة مجموعة من طلاب الكيمياء من مدرسة البوليتكنيك بباريس. لم يكن هناك من أراد أن يفوتك محاضرة الأستاذ الشهير في المدرسة وجامعة السوربون الشهيرة (جامعة باريس) جان لويس تينارد: كان كل فصل من فصوله رحلة غير عادية ومثيرة في عالم العلوم المدهشة. وهكذا ، عند فتح الباب ، دخل الأستاذ إلى القاعة بمشية نابضة خفيفة (تكريمًا لأسلاف جاسكون).
بدافع العادة ، أومأ برأسه للجمهور ، سار بسرعة إلى طاولة العرض الطويلة وقال شيئًا ما للمخدرات للرجل العجوز Lesho. ثم صعد إلى المنبر ، نظر حول الطلاب وبدأ بهدوء:
"عندما يصرخ بحار" الأرض! "من الصاري الأمامي لفرقاطة ويرى القبطان أولاً شاطئًا غير معروف من خلال التلسكوب ، فهذه لحظة رائعة في حياة الملاح. لكن أليست اللحظة التي يكتشف فيها الكيميائي لأول مرة جزيئات مادة جديدة غير معروفة حتى الآن في قاع القارورة ، ليست بنفس القدر من الأهمية؟
غادر ثينار المنصة وتوجه إلى طاولة العرض ، التي كان ليشو قد تمكن بالفعل من وضع جهاز بسيط عليها.
تابع تينار "الكيمياء تحب البساطة". - تذكروا هذا ، أيها السادة. لا يوجد سوى وعاءين زجاجيين ، خارجي وآخر داخلي. يوجد ثلوج بينهما: تفضل المادة الجديدة الظهور في درجات حرارة منخفضة. يصب حامض الكبريتيك المخفف 6٪ في الوعاء الداخلي. الآن الجو بارد مثل الثلج.ماذا يحدث إذا أسقطت قليلًا من أكسيد الباريوم في الحمض؟ سيعطي حمض الكبريتيك وأكسيد الباريوم مياه غير ضارة ورواسب بيضاء - كبريتات الباريوم. الجميع يعرف هذا.
H2SO4 + BaO = BaSO4 + H2O
"ولكن الآن سأطلب انتباهكم! نحن نقترب من شواطئ مجهولة ، والآن ستسمع صيحة "الأرض!" من الصاري الأمامي. لا أقوم بإلقاء الحمض في أكسيد ، ولكن بيروكسيد الباريوم - وهي مادة يتم الحصول عليها عند حرق الباريوم بكمية زائدة من الأكسجين.
كان الجمهور هادئًا لدرجة أن التنفس الثقيل لبرد Lesho كان مسموعًا بوضوح. الرانفة ، مع تحريك الحمض برفق بقضيب زجاجي ، ببطء ، حبوب تلو الأخرى ، سكب فوق أكسيد الباريوم في الوعاء.
قال البروفيسور ، "سنقوم بتصفية الرواسب ، كبريتات الباريوم العادية" ، وصب الماء من الوعاء الداخلي في دورق.
H2SO4 + BaO2 = BaSO4 + H2O2
- هذه المادة تشبه الماء ، أليس كذلك؟ لكن هذا ماء غريب! أرمي قطعة من الصدأ العادي فيه (Lesho ، شظية!) ، وشاهد كيف يتوهج الضوء الذي لا يكاد يحترق. ماء يحترق!
- هذه مياه خاصة. يحتوي على ضعف كمية الأوكسجين كالمعتاد. الماء هو أكسيد الهيدروجين وهذا السائل هو بيروكسيد الهيدروجين. لكني أحب اسمًا آخر - "الماء المؤكسد". وبصفتي رائدة ، أفضل هذا الاسم.
- عندما يكتشف الملاح أرضًا غير معروفة ، فهو يعرف بالفعل: يومًا ما ستنمو عليها المدن ، وسيتم إنشاء الطرق. نحن الكيميائيين لا نستطيع أبدًا التأكد من مصير اكتشافاتنا. ما التالي لمادة جديدة في قرن؟ ربما نفس الاستخدام الواسع مثل حامض الكبريتيك أو حمض الهيدروكلوريك. أو ربما النسيان الكامل - غير ضروري …
صرخ الجمهور.
لكن تينار تابع:
- ومع ذلك فأنا واثق من المستقبل العظيم لـ "الماء المؤكسد" ، لأنه يحتوي على كمية كبيرة من "الهواء الواهب للحياة" - الأكسجين. والأهم من ذلك ، أنها تبرز بسهولة من مثل هذه المياه. هذا وحده يغرس الثقة في مستقبل "المياه المؤكسدة". الزراعة والحرف اليدوية والطب والتصنيع ولا أعرف حتى أين ستستخدم "المياه المؤكسدة"! ما لا يزال يناسب القارورة اليوم يمكن أن ينفجر في كل منزل بقوة غدًا.
غادر البروفيسور تينار المنصة ببطء.
حالم باريسي ساذج … كان تينارد إنسانيًا مقتنعًا ، وكان يعتقد دائمًا أن العلم يجب أن يجلب الفوائد للبشرية ، مما يجعل الحياة أسهل ويجعلها أسهل وأكثر سعادة. حتى أنه كان أمام عينيه باستمرار أمثلة ذات طبيعة معاكسة مباشرة ، فقد آمن بشكل مقدس بمستقبل عظيم وسلمي لاكتشافه. أحيانًا تبدأ في الإيمان بإنصاف عبارة "السعادة في الجهل" …
ومع ذلك ، كانت بداية مسيرة بيروكسيد الهيدروجين سلمية للغاية. عملت بانتظام في مصانع النسيج وتبييض الخيوط والكتان. في المختبرات ، أكسدة الجزيئات العضوية والمساعدة في الحصول على مواد جديدة غير موجودة في الطبيعة ؛ بدأت في إتقان الأجنحة الطبية ، واثبتت نفسها بثقة كمطهر محلي.
لكن سرعان ما اتضحت بعض الجوانب السلبية ، والتي تبين أن أحدها هو ثبات منخفض: يمكن أن توجد فقط في حلول ذات تركيز منخفض نسبيًا. وكالعادة ، بما أن التركيز لا يناسبك ، فيجب زيادته. وهكذا بدأت …
… والعثور على المهندس والتر
تميز عام 1934 في التاريخ الأوروبي بعدد غير قليل من الأحداث. بعض منهم أثار حماس مئات الآلاف من الناس ، والبعض الآخر مر بهدوء ودون أن يلاحظه أحد. الأول ، بالطبع ، يمكن أن يعزى إلى ظهور مصطلح "علم الآرية" في ألمانيا. أما الثانية فهي الاختفاء المفاجئ من الصحافة المفتوحة لكل الإشارات إلى بيروكسيد الهيدروجين. لم تتضح أسباب هذه الخسارة الغريبة إلا بعد الهزيمة الساحقة لـ "الرايخ الألفي".
بدأ كل شيء بفكرة خطرت على رئيس Helmut Walter ، صاحب مصنع صغير في كيل لإنتاج الأدوات الدقيقة ، ومعدات البحث والكواشف للمعاهد الألمانية. لقد كان رجلاً قديرًا ومثقفًا ، والأهم من ذلك أنه كان مقدامًا.لقد لاحظ أن بيروكسيد الهيدروجين المركز يمكن أن يستمر لفترة طويلة في وجود حتى كميات صغيرة من مواد التثبيت ، مثل ، على سبيل المثال ، حمض الفوسفوريك أو أملاحه. أثبت حمض اليوريك أنه عامل استقرار فعال بشكل خاص: 1 جرام من حمض اليوريك كان كافياً لتثبيت 30 لترًا من بيروكسيد عالي التركيز. لكن إدخال مواد أخرى ، محفزات التحلل ، يؤدي إلى تحلل شديد للمادة مع إطلاق كمية كبيرة من الأكسجين. وهكذا ، فإن الاحتمال المغري لتنظيم عملية التدهور بمواد كيميائية بسيطة وغير مكلفة إلى حد ما قد برز.
كل هذا في حد ذاته كان معروفًا لفترة طويلة ، ولكن بالإضافة إلى ذلك ، لفت والتر الانتباه إلى الجانب الآخر من العملية. تحلل البيروكسيد
2 H2O2 = 2 H2O + O2
هذه العملية طاردة للحرارة ويرافقها إطلاق كمية كبيرة من الطاقة - حوالي 197 كيلو جول من الحرارة. هذا كثير ، لدرجة أنه يكفي لغلي الماء مرتين ونصف أكثر مما يتكون أثناء تحلل البيروكسيد. مما لا يثير الدهشة ، أن الكتلة بأكملها تحولت على الفور إلى سحابة من الغاز شديد السخونة. لكن هذا غاز بخار جاهز - سائل العمل في التوربينات. إذا تم توجيه هذا المزيج شديد الحرارة إلى الشفرات ، فسنحصل على محرك يمكنه العمل في أي مكان ، حتى في حالة وجود نقص مزمن في الهواء. على سبيل المثال ، في غواصة …
كانت كيل موقعًا متقدمًا لبناء الغواصة الألمانية ، وتم الاستيلاء على والتر من خلال فكرة محرك غواصة بيروكسيد الهيدروجين. جذبت مع حداثتها ، وإلى جانب ذلك ، كان المهندس والتر بعيدًا عن كونه غير مرتاح. لقد فهم جيدًا أنه في ظل ظروف الديكتاتورية الفاشية ، كان أقصر طريق للازدهار هو العمل في الإدارات العسكرية.
بالفعل في عام 1933 ، أجرى والتر بشكل مستقل دراسة حول إمكانات الطاقة لحلول H2O2. قام بعمل رسم بياني لاعتماد الخصائص الفيزيائية الحرارية الرئيسية على تركيز المحلول. وهذا ما اكتشفته.
المحاليل التي تحتوي على 40-65٪ H2O2 ، متحللة ، تسخن بشكل ملحوظ ، ولكنها غير كافية لتكوين غاز عالي الضغط. عند تحلل المزيد من المحاليل المركزة ، يتم إطلاق المزيد من الحرارة: يتبخر كل الماء بدون بقايا ، ويتم إنفاق الطاقة المتبقية بالكامل على تسخين الغاز البخاري. وما هو مهم جدًا أيضًا ؛ كل تركيز يتوافق مع كمية محددة بدقة من الحرارة المنبعثة. وكمية محددة بدقة من الأكسجين. وأخيرًا ، يتحلل بيروكسيد الهيدروجين الثالث - حتى المستقر - على الفور تقريبًا تحت تأثير برمنجنات البوتاسيوم KMnO4 أو الكالسيوم Ca (MnO4) 2.
تمكن والتر من رؤية مجال جديد تمامًا لتطبيق المادة ، معروف منذ أكثر من مائة عام. ودرس هذه المادة من وجهة نظر الغرض منها. عندما قدم اعتباراته إلى أعلى الدوائر العسكرية ، تم تلقي أمر فوري: لتصنيف كل شيء مرتبط بطريقة أو بأخرى ببيروكسيد الهيدروجين. من الآن فصاعدًا ، تضمنت الوثائق والمراسلات التقنية "aurol" و "oxylin" و "fuel T" ، ولكن ليس بيروكسيد الهيدروجين المعروف.
رسم تخطيطي لمحطة توربينات غازية بخارية تعمل على دورة "باردة": 1 - مروحة ؛ 2 - مخفض 3 - التوربينات 4 - فاصل 5 - غرفة التحلل. 6 - صمام التحكم 7- مضخة كهربائية لمحلول بيروكسيد. 8 - حاويات مرنة من محلول البيروكسيد ؛ 9 - صمام عدم رجوع لإزالة من الخارج لمنتجات تحلل البيروكسيد.
في عام 1936 ، قدم والتر أول عملية تركيب لإدارة أسطول الغواصات ، والتي عملت على المبدأ المشار إليه ، والذي ، على الرغم من ارتفاع درجة الحرارة إلى حد ما ، كان يسمى "بارد". طور التوربين صغير الحجم وخفيف الوزن 4000 حصان عند المنصة ، مما يلبي توقعات المصمم بالكامل.
تم تغذية نواتج تفاعل التحلل لمحلول عالي التركيز من بيروكسيد الهيدروجين في التوربينات ، والتي تقوم بتدوير المروحة من خلال علبة تروس الاختزال ، ثم يتم تفريغها في البحر.
على الرغم من البساطة الواضحة لمثل هذا الحل ، كانت هناك مشاكل مصاحبة (وكيف يمكننا الاستغناء عنها!).على سبيل المثال ، وجد أن الغبار والصدأ والقلويات وغيرها من الشوائب هي أيضًا محفزات وتسرع بشكل كبير (والأسوأ بكثير - بشكل غير متوقع) من تحلل البيروكسيد ، مما يؤدي إلى حدوث خطر الانفجار. لذلك ، تم استخدام الحاويات المرنة المصنوعة من المواد الاصطناعية لتخزين محلول البيروكسيد. تم التخطيط لوضع مثل هذه الحاويات خارج جسم صلب ، مما جعل من الممكن استخدام الأحجام الخالية من المساحة البينية بكفاءة ، بالإضافة إلى إنشاء المياه الخلفية لمحلول البيروكسيد أمام وحدة المضخة بسبب ضغط مياه البحر.
لكن تبين أن المشكلة الأخرى أكثر تعقيدًا. الأكسجين الموجود في غاز العادم قابل للذوبان في الماء بشكل سيئ ، ويؤدي إلى خيانة موقع القارب ، تاركًا وراءه فقاعات على السطح. وهذا على الرغم من حقيقة أن الغاز "غير المجدي" مادة حيوية لسفينة مصممة للبقاء في العمق لأطول فترة ممكنة.
كانت فكرة استخدام الأكسجين كمصدر لأكسدة الوقود واضحة جدًا لدرجة أن والتر بدأ بتصميم متوازي لمحرك الدورة الساخنة. في هذا الإصدار ، تم تغذية الوقود العضوي في غرفة التحلل ، والتي تم حرقها في أكسجين غير مستخدم سابقًا. زادت قوة التركيب بشكل حاد ، بالإضافة إلى انخفاض الأثر ، لأن منتج الاحتراق - ثاني أكسيد الكربون - يذوب بشكل أفضل بكثير من الأكسجين الموجود في الماء.
كان والتر مدركًا لأوجه القصور في العملية "الباردة" ، لكنه تحملها ، لأنه أدرك أنه بالمعنى البناء ، ستكون محطة الطاقة هذه أبسط بشكل لا يضاهى مقارنة بالدورة "الساخنة" ، مما يعني أنه يمكنك البناء قارب أسرع بكثير وإثبات مزاياه …
في عام 1937 ، أبلغ والتر نتائج تجاربه لقيادة البحرية الألمانية وأكد للجميع إمكانية إنشاء غواصات مع منشآت توربينات بخارية تعمل بالغاز بسرعة غاطسة غير مسبوقة تزيد عن 20 عقدة. نتيجة للاجتماع ، تقرر إنشاء غواصة تجريبية. في عملية تصميمه ، تم حل المشكلات المتعلقة ليس فقط باستخدام محطة طاقة غير عادية.
لذا ، فإن سرعة تصميم المسار تحت الماء جعلت ملامح الهيكل المستخدمة سابقًا غير مقبولة. هنا تم مساعدة البحارة من قبل مصنعي الطائرات: تم اختبار عدة نماذج من بدن السفينة في نفق هوائي. بالإضافة إلى ذلك ، لتحسين إمكانية التحكم ، استخدمنا الدفات المزدوجة على غرار الدفات لطائرة Junkers-52.
في عام 1938 ، تم وضع أول غواصة تجريبية في العالم بمحطة طاقة بيروكسيد الهيدروجين بإزاحة 80 طنًا ، والمسمى V-80 ، في كيل. الاختبارات التي أجريت في عام 1940 صدمت حرفياً - توربين بسيط وخفيف نسبيًا بسعة 2000 حصان. سمح للغواصة بتطوير سرعة 28.1 عقدة تحت الماء! صحيح أن هذه السرعة غير المسبوقة كان لا بد من دفع ثمنها من خلال نطاق إبحار ضئيل: احتياطيات بيروكسيد الهيدروجين كانت كافية لمدة ساعة ونصف إلى ساعتين.
بالنسبة لألمانيا خلال الحرب العالمية الثانية ، كانت الغواصات سلاحًا استراتيجيًا ، لأنه فقط بمساعدتها كان من الممكن إلحاق ضرر ملموس باقتصاد إنجلترا. لذلك ، بالفعل في عام 1941 ، بدأ التطوير ، ثم بناء غواصة V-300 مع توربين يعمل بالغاز البخاري على دورة "ساخنة".
رسم تخطيطي لمحطة توربينات غازية بخارية تعمل على دورة "ساخنة": 1 - مروحة ؛ 2 - مخفض 3 - التوربينات 4 - محرك كهربائي للتجديف ؛ 5 - فاصل 6 - غرفة الاحتراق ؛ 7 - جهاز الإشعال ؛ 8 - صمام خط أنابيب الإشعال ؛ 9 - غرفة التحلل. 10 - صمام للتبديل عن طريق الحقن ؛ 11 - مفتاح ثلاثي المكونات ؛ 12 - منظم من أربعة مكونات ؛ 13 - مضخة لمحلول بيروكسيد الهيدروجين ؛ 14 - مضخة الوقود 15 - مضخة مياه 16 - مبرد مكثف ؛ 17 - مضخة المكثفات ؛ 18 - مكثف الخلط ؛ 19 - مجمع الغاز 20- ضاغط ثاني أكسيد الكربون
كان للقارب V-300 (أو U-791 - حصلت على مثل هذا التعيين الرقمي بالحروف) نظامين للدفع (بتعبير أدق ، ثلاثة): توربين غاز والتر ، ومحرك ديزل ومحركات كهربائية. ظهر مثل هذا الهجين غير العادي كنتيجة لفهم أن التوربين هو في الواقع محرك احتراق. أدى الاستهلاك المرتفع لمكونات الوقود إلى جعل الأمر ببساطة غير اقتصادي للقيام بعمليات عبور طويلة "خاملة" أو "التسلل" بهدوء على سفن العدو. لكنها كانت ببساطة لا غنى عنها لترك موقع الهجوم بسرعة ، وتغيير مكان الهجوم أو المواقف الأخرى عندما "تشم رائحة المقلية".
لم تكتمل U-791 أبدًا ، ولكنها وضعت على الفور أربع غواصات قتالية تجريبية من سلسلتين - Wa-201 (Wa - Walter) و Wk-202 (Wk - Walter Krupp) لشركات بناء السفن المختلفة. من حيث محطات الطاقة الخاصة بهم ، كانوا متطابقين ، لكنهم اختلفوا في الريش الخلفي وبعض عناصر المقصورة وخطوط الهيكل. في عام 1943 ، بدأت اختباراتهم ، والتي كانت صعبة ، ولكن بحلول نهاية عام 1944. جميع المشاكل التقنية الرئيسية قد انتهت. على وجه الخصوص ، تم اختبار U-792 (سلسلة Wa-201) لمدى تجوالها الكامل ، عندما احتوت على مخزون من بيروكسيد الهيدروجين يبلغ 40 طنًا ، تم وضعها تحت جهاز الاحتراق اللاحق لمدة أربع ساعات ونصف تقريبًا وحافظت على سرعة 19.5 عقدة لمدة أربع ساعات.
أدهشت هذه الأرقام قيادة Kriegsmarine لدرجة أنه ، دون انتظار انتهاء اختبارات الغواصات التجريبية ، أصدرت الصناعة في يناير 1943 أمرًا لبناء 12 سفينة من سلسلتين - XVIIB و XVIIG في وقت واحد. مع إزاحة 236/259 طنًا ، كان لديهم وحدة تعمل بالديزل والكهرباء بسعة 210/77 حصان ، مما جعل من الممكن التحرك بسرعة 9/5 عقدة. في حالة الضرورة القتالية ، تم تشغيل وحدتي PGTU بسعة إجمالية 5000 حصان ، مما جعل من الممكن تطوير سرعة تحت الماء تصل إلى 26 عقدة.
يوضح الشكل بشكل تخطيطي ، بشكل تخطيطي ، دون مراقبة المقياس ، جهاز غواصة مزودة بوحدة PGTU (يظهر أحد اثنتين من هذه التركيبات). بعض التعيينات: 5 - غرفة الاحتراق. 6 - جهاز الإشعال ؛ 11 - غرفة تحلل البيروكسيد ؛ 16 - مضخة ثلاثية المكونات ؛ 17 - مضخة الوقود 18 - مضخة مياه (بناءً على مواد من
باختصار ، يبدو عمل PSTU هكذا [10]. تم استخدام مضخة ثلاثية الحركة لتزويد وقود الديزل ، وبيروكسيد الهيدروجين والمياه النقية من خلال منظم 4 مواضع لتزويد الخليط إلى غرفة الاحتراق ؛ عندما تعمل المضخة بسرعة 24000 دورة في الدقيقة. بلغ إمداد الخليط الكميات التالية: وقود - 1845 متر مكعب / ساعة ، بيروكسيد الهيدروجين - 9 ، 5 متر مكعب / ساعة ، ماء - 15 ، 85 متر مكعب / ساعة. تم إجراء جرعات هذه المكونات الثلاثة للخليط باستخدام منظم 4 مواضع لإمداد الخليط بنسبة وزن 1: 9: 10 ، والتي تنظم أيضًا المكون الرابع - ماء البحر ، والذي يعوض الفرق في الوزن من بيروكسيد الهيدروجين والماء في غرف التحكم. تم تشغيل عناصر التحكم في المنظم رباعي المواضع بواسطة محرك كهربائي بقوة 0.5 حصان. ووفرت معدل التدفق المطلوب للخليط.
بعد المنظم رباعي المواضع ، دخل بيروكسيد الهيدروجين إلى غرفة التحلل التحفيزي من خلال ثقوب في غطاء هذا الجهاز ؛ على المنخل الذي يوجد به محفز - مكعبات خزفية أو حبيبات أنبوبية يبلغ طولها حوالي 1 سم ، مشربة بمحلول برمنجنات الكالسيوم. تم تسخين الغاز البخاري إلى درجة حرارة 485 درجة مئوية. تمرر 1 كجم من عناصر المحفز حتى 720 كجم من بيروكسيد الهيدروجين في الساعة عند ضغط 30 ضغطًا جويًا.
بعد غرفة التحلل ، دخلت غرفة الاحتراق ذات الضغط العالي المصنوعة من الفولاذ القوي المقوى. استخدمت ست فوهات كقنوات مدخل ، استخدمت فتحاتها الجانبية لمرور البخار والغاز ، والفتحة المركزية للوقود. وصلت درجة الحرارة في الجزء العلوي من الغرفة إلى 2000 درجة مئوية ، وفي الجزء السفلي من الغرفة انخفضت إلى 550-600 درجة بسبب حقن الماء النقي في غرفة الاحتراق. تم إمداد التوربينات بالغازات الناتجة ، وبعد ذلك دخل خليط البخار والغاز المستهلك إلى المكثف المركب على غلاف التوربين. بمساعدة نظام تبريد مائي ، انخفضت درجة حرارة الخليط عند المخرج إلى 95 درجة مئوية ، وتم جمع المكثفات في خزان المكثفات ، وبمساعدة مضخة استخلاص المكثفات ، دخلت إلى ثلاجات مياه البحر ، والتي كانت تستخدم قيد التشغيل مياه البحر للتبريد عندما كان القارب يتحرك في وضع مغمور.نتيجة المرور عبر الثلاجات ، انخفضت درجة حرارة الماء الناتج من 95 إلى 35 درجة مئوية ، وعاد عبر خط الأنابيب كمياه نظيفة لغرفة الاحتراق. تم أخذ بقايا خليط البخار والغاز على شكل ثاني أكسيد الكربون والبخار تحت ضغط 6 أجواء من خزان المكثفات بواسطة فاصل غاز وإزالتها من فوق سطح السفينة. يذوب ثاني أكسيد الكربون بسرعة نسبية في مياه البحر دون ترك أثر ملحوظ على سطح الماء.
كما ترون ، حتى في مثل هذا العرض الشائع ، لا يبدو PSTU كجهاز بسيط ، والذي يتطلب مشاركة مهندسين وعمال مؤهلين تأهيلا عاليا لبنائه. تم تنفيذ بناء الغواصات من PSTU في جو من السرية المطلقة. تم السماح بدائرة محدودة للغاية من الأشخاص على متن السفن وفقًا للقوائم المتفق عليها في السلطات العليا في الفيرماخت. عند الحواجز كان هناك رجال درك متنكرين بزي رجال إطفاء … وفي نفس الوقت تم زيادة الطاقة الإنتاجية. إذا أنتجت ألمانيا في عام 1939 6800 طن من بيروكسيد الهيدروجين (من حيث محلول 80٪) ، ثم في عام 1944 - بالفعل 24000 طن ، وتم بناء قدرات إضافية لـ 90.000 طن سنويًا.
لا يزال عدم وجود غواصات قتالية كاملة من PSTU ، وليس لديه خبرة في استخدامها القتالي ، قال Grand Admiral Doenitz:
سيأتي اليوم الذي سأعلن فيه حرب غواصات أخرى على تشرشل. لم يتم كسر أسطول الغواصات بسبب ضربات عام 1943. إنه أقوى من ذي قبل. سيكون عام 1944 عامًا صعبًا ، لكنه سيكون عامًا سيحقق نجاحًا كبيرًا.
وردد المعلق الإذاعي الحكومي فريتش صدى Doenitz. بل إنه كان أكثر صراحة ، ووعد الأمة "بحرب غواصات شاملة تشمل غواصات جديدة تمامًا ، سيكون العدو عاجزًا ضدها".
أتساءل عما إذا كان كارل دونيتز قد تذكر هذه الوعود الصاخبة خلال تلك السنوات العشر التي كان عليه أن يقضيها في سجن سبانداو بموجب حكم محكمة نورمبرغ؟
تبين أن نهائي هذه الغواصات الواعدة كان مؤسفًا: طوال الوقت ، تم بناء 5 قوارب فقط (وفقًا لمصادر أخرى - 11) من Walter PSTU ، تم اختبار ثلاثة منها فقط وتم تسجيلها في القوة القتالية للأسطول. بدون طاقم ، ولم يخرجوا من القتال مرة واحدة ، فقد غمرتهم المياه بعد استسلام ألمانيا. اثنان منهم ، تم إلقاؤهما في منطقة ضحلة في منطقة الاحتلال البريطاني ، تم رفعهما ونقلهما في وقت لاحق: U-1406 إلى الولايات المتحدة ، و U-1407 إلى المملكة المتحدة. هناك ، درس الخبراء هذه الغواصات بعناية ، وأجرى البريطانيون اختبارات ميدانية.
الإرث النازي في إنجلترا …
قوارب والتر المشحونة إلى إنجلترا لم يتم إلغاؤها. على العكس من ذلك ، فإن التجربة المريرة لكلتا الحربين العالميتين السابقتين في البحر غرست في نفوس البريطانيين قناعة بالأولوية غير المشروطة للقوات المضادة للغواصات. من بين أمور أخرى ، نظر الأميرالية في مسألة إنشاء غواصة خاصة مضادة للغواصات. كان من المفترض أن يتم نشرهم على مداخل قواعد العدو ، حيث كان من المفترض أن يهاجموا غواصات العدو التي تخرج إلى البحر. ولكن لهذا الغرض ، كان على الغواصات المضادة للغواصات أن تمتلك صفتين مهمتين: القدرة على البقاء في الخفاء تحت أنوف العدو لفترة طويلة وعلى الأقل لفترة قصيرة تطوير سرعات عالية لمقاربة سريعة للعدو ومفاجئته. هجوم. وقدم لهم الألمان بداية جيدة: RPD وتوربينات غازية. كان الاهتمام الأكبر منصبًا على جامعة بيرم الحكومية التقنية ، كنظام مستقل تمامًا ، والذي قدم ، علاوة على ذلك ، سرعات رائعة حقًا تحت الماء في ذلك الوقت.
تم اصطحاب الطائرة الألمانية U-1407 إلى إنجلترا من قبل الطاقم الألماني ، الذين تم تحذيرهم من عقوبة الإعدام في حالة حدوث أي تخريب. كما نُقل هيلموت والتر إلى هناك. تم تجنيد U-1407 الذي تم ترميمه في البحرية تحت اسم "نيزك". خدمت حتى عام 1949 ، وبعد ذلك تم سحبها من الأسطول وتفكيكها للمعادن في عام 1950.
في وقت لاحق ، في 1954-55. بنى البريطانيون غواصتين تجريبيتين متشابهتين "إكسبلورر" و "إكسكاليبور" من تصميمهم الخاص.ومع ذلك ، فإن التغييرات تتعلق فقط بالمظهر الخارجي والتخطيط الداخلي ، أما بالنسبة لـ PSTU ، فقد بقيت عمليًا في شكلها الأصلي.
كلا القاربين لم يصبحا أبدًا أسلافًا لشيء جديد في البحرية الإنجليزية. الإنجاز الوحيد هو 25 عقدة مغمورة تم الحصول عليها خلال اختبارات Explorer ، والتي أعطت البريطانيين سببًا للتعبير عن إعجاب العالم بأسره بشأن أولويتهم لهذا الرقم القياسي العالمي. كان سعر هذا الرقم القياسي أيضًا رقماً قياسياً: أدت الإخفاقات المستمرة والمشاكل والحرائق والانفجارات إلى حقيقة أنهم يقضون معظم وقتهم في الأرصفة والورش في الإصلاح أكثر من الحملات والتجارب. وهذا لا يشمل الجانب المالي البحت: ساعة تشغيل واحدة من "إكسبلورر" تكلف 5000 جنيه إسترليني ، والتي بمعدل ذلك الوقت تساوي 12.5 كجم من الذهب. تم طردهم من الأسطول في عام 1962 ("إكسبلورر") وفي عام 1965 ("إكسكاليبور") بالخاصية القاتلة لأحد الغواصات البريطانيين: "أفضل شيء يمكنك القيام به باستخدام بيروكسيد الهيدروجين هو إثارة اهتمام المعارضين المحتملين به!"
… وفي الاتحاد السوفياتي]
لم يحصل الاتحاد السوفيتي ، على عكس الحلفاء ، على القوارب من سلسلة XXVI ، ولم يحصل على التوثيق التقني لهذه التطورات: ظل "الحلفاء" صادقين مع أنفسهم ، ومرة أخرى يخفون نذير شؤم. ولكن كانت هناك معلومات ومعلومات شاملة للغاية حول هذه المستجدات الفاشلة لهتلر في الاتحاد السوفيتي. نظرًا لأن الكيميائيين الروس والسوفيات كانوا دائمًا في طليعة العلوم الكيميائية العالمية ، فقد تم اتخاذ قرار دراسة قدرات مثل هذا المحرك المثير للاهتمام على أساس كيميائي بحت بسرعة. تمكنت أجهزة المخابرات من إيجاد وتجميع مجموعة من المتخصصين الألمان الذين سبق لهم العمل في هذا المجال وأبدوا رغبتهم في مواصلتهم على العدو السابق. على وجه الخصوص ، أعرب أحد نواب هيلموت والتر ، فرانز ستاتيكي ، عن هذه الرغبة. Statecki ومجموعة من "الاستخبارات التقنية" لتصدير التكنولوجيا العسكرية من ألمانيا تحت قيادة الأدميرال L. A. Korshunov ، وجدت في ألمانيا شركة "Bruner-Kanis-Raider" ، التي كانت شريكًا في تصنيع وحدات والتربينات والتربينات.
لنسخ غواصة ألمانية مع محطة توليد الطاقة الخاصة بـ Walter ، أولاً في ألمانيا ثم في الاتحاد السوفيتي تحت قيادة A. A. تم إنشاء "مكتب Antipin" في Antipin ، وهي منظمة تم من خلالها ، من خلال جهود كبير مصممي الغواصات (الكابتن الأول رتبة AA Antipin) ، LPMB "Rubin" و SPMB "Malakhit".
كانت مهمة المكتب هي دراسة وإعادة إنتاج إنجازات الألمان في غواصات جديدة (ديزل وكهرباء وتوربينات بخارية وغازية) ، لكن المهمة الرئيسية كانت تكرار سرعات الغواصات الألمانية مع دورة والتر.
نتيجة للعمل الذي تم تنفيذه ، كان من الممكن استعادة الوثائق والتصنيع بالكامل (جزئيًا من الألمانية ، وجزئيًا من الوحدات المصنعة حديثًا) واختبار تركيب توربينات الغاز البخاري للقوارب الألمانية من سلسلة XXVI.
بعد ذلك ، تقرر بناء غواصة سوفيتية بمحرك والتر. تم تسمية موضوع تطوير الغواصات من Walter PSTU باسم Project 617.
كتب ألكسندر تيكلين ، واصفًا سيرة أنتيبين:
"… كانت أول غواصة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية تتخطى قيمة 18 عقدة للسرعة تحت الماء: في غضون 6 ساعات ، كانت سرعتها تحت الماء أكثر من 20 عقدة! قدم الهيكل مضاعفة لعمق الغمر ، أي لعمق 200 متر. لكن الميزة الرئيسية للغواصة الجديدة كانت محطة توليد الكهرباء الخاصة بها ، والتي كانت ابتكارًا مفاجئًا في ذلك الوقت. ولم يكن من قبيل المصادفة أن يزور هذا القارب الأكاديميون I. V. كورتشاتوف وأ. ألكساندروف - التحضير لإنشاء غواصات نووية ، لم يسعهم إلا التعرف على أول غواصة في الاتحاد السوفياتي ، والتي كان لديها تركيب توربينات. في وقت لاحق ، تم استعارة العديد من حلول التصميم في تطوير محطات الطاقة النووية …"
عند تصميم S-99 (تلقى هذا القارب هذا الرقم) ، تم أخذ التجربة السوفيتية والأجنبية في إنشاء محركات واحدة بعين الاعتبار. تم الانتهاء من مشروع الرسم الأولي في نهاية عام 1947.كان القارب يحتوي على 6 مقصورات ، وكان التوربين موجودًا في حجرة خامسة محكمة الغلق وغير مأهولة ، وتم تركيب لوحة التحكم في PSTU ومولد ديزل وآليات مساعدة في الرابع ، والذي كان به أيضًا نوافذ خاصة لمراقبة التوربينات. كان الوقود 103 طن من بيروكسيد الهيدروجين ووقود الديزل 88.5 طن ووقود خاص للتوربينات 13.9 طن وجميع المكونات كانت في أكياس وخزانات خاصة خارج السكن المتين. والجديد ، على عكس التطورات الألمانية والبريطانية ، هو استخدام أكسيد المنغنيز MnO2 كعامل مساعد ، وليس برمنجنات البوتاسيوم (الكالسيوم). نظرًا لكونها مادة صلبة ، فقد تم تطبيقها بسهولة على حواجز شبكية وشبكات ، ولم تضيع في عملية العمل ، واحتلت مساحة أقل بكثير من الحلول ولم تتحلل بمرور الوقت. من جميع النواحي الأخرى ، كانت PSTU نسخة من محرك Walter.
تم اعتبار S-99 تجريبيًا منذ البداية. على ذلك ، تم تطبيق حل المشكلات المتعلقة بالسرعة العالية تحت الماء: شكل الهيكل ، وإمكانية التحكم ، واستقرار الحركة. سمحت البيانات المتراكمة أثناء تشغيلها بتصميم عقلاني للجيل الأول من السفن التي تعمل بالطاقة النووية.
في 1956 - 1958 ، تم تصميم 643 قاربًا كبيرًا بإزاحة سطحية تبلغ 1865 طنًا وبالفعل مع وحدتي PGTU ، والتي كان من المفترض أن تزود القارب بسرعة 22 عقدة تحت الماء. ومع ذلك ، فيما يتعلق بإنشاء مشروع تصميم الغواصات السوفيتية الأولى مع محطات الطاقة النووية ، تم إغلاق المشروع. لكن الدراسات الخاصة بزوارق PSTU S-99 لم تتوقف ، بل تم نقلها إلى التيار الرئيسي للنظر في إمكانية استخدام محرك والتر في طوربيد T-15 العملاق بشحنة ذرية ، الذي اقترحه ساخاروف لتدمير البحرية الأمريكية. القواعد والموانئ. كان من المفترض أن يبلغ طول T-15 24 مترًا ، ومدى تحت الماء يصل إلى 40-50 ميلًا ، وتحمل رأسًا حربيًا نوويًا حراريًا قادرًا على التسبب في تسونامي اصطناعي لتدمير المدن الساحلية في الولايات المتحدة. لحسن الحظ ، تم التخلي عن هذا المشروع أيضًا.
لم يفشل خطر بيروكسيد الهيدروجين في التأثير على البحرية السوفيتية. في 17 مايو 1959 ، وقع عليها حادث - انفجار في غرفة المحرك. لم يمت القارب بأعجوبة ، لكن ترميمه اعتبر غير مناسب. تم تسليم القارب للخردة.
في المستقبل ، لم تنتشر PSTU على نطاق واسع في بناء السفن البحرية ، سواء في الاتحاد السوفياتي أو في الخارج. جعلت التطورات في الطاقة النووية من الممكن حل مشكلة محركات الغواصات القوية التي لا تتطلب الأكسجين بنجاح.
